2.2 O que é eficiência nos motores elétricos 

Os motores elétricos foram projetados para trabalharem dentro de uma faixa de eficiência, expressa na placa de identificação pelo valor do rendimento nominal, variando dentro das tolerâncias permitidas. O melhor desempenho dos motores se dá quando carregados na faixa entre 75% e 100% da sua potência nominal. Quando há carregamentos muito abaixo ou muito acima desses valores, a queda no rendimento do motor acontece de forma significativa. Desta forma, quanto melhor dimensionado o motor, mais eficiente sua operação.

Quanto mais próximo de 1 ou 100%, mais alto é o rendimento ou eficiência, indicando menores perdas para uma mesma potência.

A norma ABNT NBR 17094 e a norma IEC 60034 regem os métodos para determinação das perdas em máquinas elétricas e de seus rendimentos.

O rendimento, quando medido de forma direta, é dado pela relação entre a potência mecânica exigida no eixo do motor e a potência elétrica fornecida pela rede, conforme expressão a seguir.

A potência mecânica ou no eixo acrescida das perdas fornece a potência de entrada. Assim para uma mesma carga, quanto maiores as perdas, menor é o rendimento. As perdas totais (PT) de um motor elétrico são dadas pela soma de várias perdas.

 

Onde,

Pe: perdas ôhmicas nos enrolamentos do estator;

Pr: perdas ôhmicas nos enrolamentos do rotor;

Pfe: perdas no ferro, devido a correntes parasitas e histerese;

Pav: perdas por atrito, causadas pela fricção nas partes móveis do motor, e perdas dos ventiladores acoplados ao eixo, que absorvem energia e também geram perdas;

Pme: perdas das peças de metal do motor e outras não contidas nos outros tipos de perdas.

Dessa forma, as perdas determinam o rendimento do motor. Um serviço de reparo mal executado pode elevar estas perdas. Por exemplo, as perdas ôhmicas no estator podem ser aumentadas se o enrolamento reparado tiver um número menor de espiras, maior cabeça de bobina, fios de menor bitola, substituição de fio de cobre por alumínio ou tiver maior comprimento (um tipo diferente do original). As perdas no núcleo se intensificam se durante o processo de reparo houver danos às suas lâminas e vernizes, causado pelo uso de talhadeira, fogo, maçarico ou outro processo de retirada dos enrolamentos que não ocorra com controle da temperatura, as perdas por atrito e ventilação crescem com o uso de rolamentos de má qualidade e ventiladores não originais.

As práticas apresentadas na Norma ABNT NBR 16.929/2021 buscam evitar que a eficiência do motor não seja reduzida após o recondicionamento.  Qualquer empresa que preste o serviço de recondicionamento com um controle de qualidade adequado, utilizando materiais originais ou de primeira linha e executando seus serviços de acordo com a Norma, pode manter ou aumentar a eficiência da máquina, sempre dentro da faixa definida pelo fabricante.  

O rendimento real de um motor quando em operação depende de outros fatores que influenciam seu consumo de energia como o dimensionamento de sua carga; uma carga subdimensionada faz com que o motor de indução opere em uma faixa de rendimento e fator de potência menores que os nominais e uma carga superdimensionada pode trazer superaquecimento do motor, elevando as perdas e, possivelmente, diminuindo sua vida útil.  Outro fator importante é a ventilação do motor, obstrução do sistema de refrigeração leva a um aquecimento desnecessário e maiores perdas, manutenção e reparos realizados de formas inadequadas podem também diminuir o rendimento.

Calculadora de Eficiência Energética

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